過程控制與自動(dòng)化儀表-第2章-參數(shù)檢測(cè)

第2章過程參數(shù)檢測(cè)與變送本章要點(diǎn)1〕了解參數(shù)檢測(cè)的意義、檢測(cè)儀表的根本構(gòu)成及儀表的統(tǒng)一信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)；2〕了解檢測(cè)誤差的概念、熟悉儀表的性能以及零點(diǎn)遷移與量程調(diào)整確實(shí)定與計(jì)算；3〕熟悉變送器的構(gòu)成原理、信號(hào)傳輸與接線方式；4〕了解溫度檢測(cè)方法、熟悉溫度變速器的工資原理、掌握其使用方法；5〕掌握壓力、流量、物位等檢測(cè)儀表的工作原理與使用方法，熟悉壓力變送器的工作原理及使用特點(diǎn)；6〕熟悉智能式變送器的特點(diǎn)及硬件構(gòu)成；7〕熟悉成分檢測(cè)儀表的工作原理及適用范圍。2.1參數(shù)檢測(cè)與變送概述檢測(cè)的重要意義2.1.1檢測(cè)儀表1.傳感器國標(biāo)?GB7665-87?規(guī)定：“能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律將其轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成〞。2.變送器將輸出信號(hào)變成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的傳感器。統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)即各儀表之間的通信協(xié)議：0～10mA、0～2V、20～100kPa;4~20mA、1～5V→數(shù)字信號(hào)。組成框圖〔圖2－1〕

2.1.2檢測(cè)誤差

〔3〕相對(duì)誤差〔或標(biāo)稱相對(duì)誤差〕

1.檢測(cè)誤差的描述檢測(cè)誤差是指檢測(cè)儀表的測(cè)量值與被測(cè)物理量的真值之間的差值，它反映了儀表的檢測(cè)精度

〔1〕真值即被測(cè)物理量的真實(shí)〔或客觀〕取值。在當(dāng)前現(xiàn)行的檢測(cè)體系中，是將“認(rèn)定設(shè)備〞的檢測(cè)結(jié)果作為真值?！?〕絕對(duì)誤差儀表的實(shí)測(cè)值與“真值〞之差記為△＝絕對(duì)誤差不能說明檢測(cè)精度，如。。?！?〕引用誤差記為〔5〕根本誤差

使用標(biāo)準(zhǔn):220V±5％、〔50±2〕Hz、〔20±5〕℃、65％±5％

通常，各國〔或國際組織〕將其法定計(jì)量機(jī)構(gòu)的專用設(shè)備作為認(rèn)定設(shè)備，它的檢測(cè)精度在這個(gè)國家〔或國際組織〕內(nèi)被認(rèn)為是最高的。顯而易見，用這種方法確定的“真值〞稱為“約定真值〞。

〔6〕附加誤差〔溫度附加、頻率附加、電源電壓附加〕

2.檢測(cè)誤差的規(guī)律性〔1〕系統(tǒng)誤差對(duì)同一被測(cè)參數(shù)進(jìn)行屢次重復(fù)測(cè)量時(shí)，按一定規(guī)律出現(xiàn)的誤差。如。。?？朔到y(tǒng)誤差的方法：負(fù)反響結(jié)構(gòu)？〔2〕隨機(jī)誤差或統(tǒng)計(jì)誤差：統(tǒng)計(jì)計(jì)算、濾波消除〔3〕粗大誤差〔疏忽誤差〕：剔除2.1.3檢測(cè)儀表的根本特性1.儀表的固有特性及性能指標(biāo)〔1〕精確度及其等級(jí)1〕不能用絕對(duì)誤差或相對(duì)誤差表示?如。。2〕用最大引用誤差度量？〔量程、最大絕對(duì)誤差〕度量方法：去掉最大引用誤差中的“±〞和“％〞表示：0.001、0.005、0.02、0.05、0.1、0.2、0.4、0.5、1.0、1.5、2.5?！?〕非線性誤差圖示〔2－2〕計(jì)算：〔3〕變差：正、反行程測(cè)量時(shí)的最大差值與量程之比的百分?jǐn)?shù)計(jì)算：〔4〕靈敏度與分辨力計(jì)算

分辨力又稱靈敏限：儀表輸出能響應(yīng)和分辨輸入的最小變化量，數(shù)字顯示儀表變化一個(gè)二進(jìn)制最低有效位時(shí)輸入的最小變化量〔5〕漂移時(shí)漂與溫漂〔6〕動(dòng)態(tài)誤差，原因。。。參數(shù)。。。2.檢測(cè)儀表的工作特性適應(yīng)參數(shù)測(cè)量和系統(tǒng)運(yùn)行的需要具有的輸入/輸出特性〔1〕理想工作特性：〔2〕零點(diǎn)調(diào)整與遷移被測(cè)參數(shù)的下限值或?qū)?yīng)儀表輸出下限值的被測(cè)參數(shù)最大值；使輸入下限值為零的過程稱為零點(diǎn)調(diào)整，否那么為零點(diǎn)遷移。零點(diǎn)遷移前后的輸入/輸出特性(3)量程調(diào)整量程是指與檢測(cè)儀表規(guī)定的輸出范圍相對(duì)應(yīng)的輸入范圍量程調(diào)整是指在零點(diǎn)不變時(shí)將輸出上限值與輸入上限值相對(duì)應(yīng)量程調(diào)整前后的輸入/輸出特性實(shí)例某測(cè)溫儀表的量程為0～500℃，輸出信號(hào)為4～20mA，現(xiàn)欲測(cè)量200～1000℃應(yīng)如何調(diào)整？2.1.4變送器的構(gòu)成原理1.模擬式變送器的構(gòu)成〔圖2－9〕1〕原理說明2)輸入/輸出關(guān)系理想線性特性

2.數(shù)字式變送器的構(gòu)成原理〔基于CPU的硬件電路、系統(tǒng)程序和功能模塊的軟件〕〔1〕數(shù)字式變送器的硬件構(gòu)成〔圖2－10〕工作過程。。?！?〕軟件構(gòu)成系統(tǒng)程序：硬件管理，其根本功能為模/數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)通訊、自檢；功能模塊：組態(tài)功能。2.1.5變送器的信號(hào)傳輸方式1.四線制和二線制方式〔圖2－11〕二線制滿足的條件：2.HART〔HighwayAddressableTransduce)協(xié)議傳輸方式圖2－12模擬信號(hào)和基于頻移鍵控〔FSK)的疊加傳輸速率為1200bit/s2.2溫度的檢測(cè)與變送2.2.1溫度檢測(cè)方法一、接觸式測(cè)溫1、熱電阻及其測(cè)溫原理基于熱－阻效應(yīng)，測(cè)溫元件測(cè)溫原理測(cè)溫范圍/℃主要特點(diǎn)熱電偶熱電效應(yīng)0～1600測(cè)溫范圍廣，測(cè)量精度高，便于遠(yuǎn)距離、多點(diǎn)、集中檢測(cè)和自動(dòng)控制，應(yīng)用廣泛；需進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償，低溫測(cè)量精度低。鉑電阻熱阻效應(yīng)－200～600測(cè)溫范圍廣，測(cè)量精度高，便于遠(yuǎn)距離、多點(diǎn)、集中檢測(cè)和自動(dòng)控制，應(yīng)用廣泛；不能測(cè)高溫。銅電阻－50～150半導(dǎo)體熱敏電阻－50～150靈敏度高，體積小，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便；互換性較差，測(cè)量范圍有一定限制。常用測(cè)溫元件1)金屬熱電阻的測(cè)溫,計(jì)算：熱電阻名稱分度號(hào)0℃時(shí)阻值(Ω)測(cè)溫范圍（℃）特點(diǎn)銅電阻Cu5050±0.05－50～150線性好，價(jià)格低，適用于無腐蝕性介質(zhì)Cu100100±0.1鉑電阻Pt5050±0.003-200～500精度高，價(jià)格貴，適用于中性和氧化性介質(zhì)，但線性度差Pt100100±0.006常用熱電阻工業(yè)常用熱電阻的分度表附表A附表A-1鉑熱電阻〔分度號(hào)Pt100〕分度表〔，〕溫度/℃00102030405060708090

電阻值Ω－200－100－018．4960．25100．0－56．1996．06－52．1192．16－48．0088．22－43．3784．27－39．7180．31－35．5376．32－31．3272．33－27．0268．33－22．8064．300100200300400500600700800100．00138．50175．84212．02247．04280．90313．59345．13375．51103．90142．29179．51215．57250．48284．22316．80348．22378．48107．79146．06183．17219．12253．90287．53319．99351．30381．45111．67149．82186．32222．65257．32290．83323．18354．37384．40115．54153．58190．45226．17260．72294．11326．35357．42387．34119．40157．31194．07229．67264．11297．39329．51360．47390．26123．24161．04197．69233．17267．49300．65332．66363．50－127．07164．76201．29236．65270．86303．91335．79366．52－130．89168．46204．88240．13274．22307．15338．92369．53－134．70172．16208．45243．59277．56310．38342．03372．52－附表A-2銅熱電阻〔分度號(hào)Cu50)分度表〔R0=50.00Ωα＝0。004280〕溫度/℃00102030405060708090

電阻值Ω－0＋050.0050.0047.8552.1445.7054.2843.5556.4241.4058.5639.2460.70-62.84-64.98-67.12-69.2610071.4073.5475.6877.8379.9882.13----2)半導(dǎo)體熱敏電阻的測(cè)溫計(jì)算：溫度系數(shù)：溫度變化1℃時(shí)電阻值的相對(duì)變化量。計(jì)算：負(fù)溫度系數(shù)：NTC型；正溫度系數(shù)：PTC型；臨界：CRT型熱敏電阻的溫度特性〔圖2－13〕三種特性的用。。。優(yōu)點(diǎn)：溫度系數(shù)大；缺點(diǎn)：互換性差，非線性嚴(yán)重，測(cè)溫范圍低：－50～300℃。適用于家電和汽車的測(cè)溫?！?〕熱電阻的接線方式〔圖2－14〕a)

用于測(cè)量精度不高的場合b)電橋平衡，與導(dǎo)線電阻無關(guān)C〕用于高精度的溫度測(cè)量，如用內(nèi)阻很高的電子電位差計(jì)測(cè)量2.熱電偶及其測(cè)溫原理〔＞500℃〕〔1〕熱電偶的測(cè)溫原理：熱電效應(yīng)〔圖2－15〕接觸電勢(shì)的形成。。。，溫差電勢(shì)。三點(diǎn)結(jié)論：1〕電極材料相同，總電勢(shì)為零；2〕冷、熱端溫度相同，總電勢(shì)為零；3〕電極材料不同，溫度相同，熱電勢(shì)不同?！?〕熱電勢(shì)的檢測(cè)與第三導(dǎo)體定律(圖2－16〕當(dāng)，有第三導(dǎo)體定律：只要第三導(dǎo)體兩接點(diǎn)溫度相同，回路中熱電勢(shì)不變〔3〕冷端延伸與等值替換原理為什么要延伸？補(bǔ)償導(dǎo)線的作用？等值替換原理〔圖2－17〕等值替換的條件：熱電回路的總熱電勢(shì)：→因而有依據(jù)那么有結(jié)論：將滿足的補(bǔ)償導(dǎo)線代替熱電偶使冷端延伸，不會(huì)改變熱電偶的熱電勢(shì)補(bǔ)償導(dǎo)線的連接示意圖〔4〕標(biāo)準(zhǔn)熱電偶及其補(bǔ)償導(dǎo)線標(biāo)準(zhǔn)熱電偶：熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系、允許誤差、型號(hào)〔分度號(hào)〕按國際標(biāo)準(zhǔn)〔IEC)統(tǒng)一規(guī)定。表2－3我國局部標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶及其補(bǔ)償導(dǎo)線熱電偶配套的補(bǔ)償導(dǎo)線（絕緣層著色）分度號(hào)熱電偶材料①測(cè)溫范圍/℃型號(hào)②正極材料負(fù)極材料長期短期S鉑銠10

－鉑③0～13001600SC銅（紅）銅鎳（綠）B鉑銠30－鉑銠6

0～16001800BC銅（紅）銅（灰）K鎳鉻－鎳硅－50～10001300KX鎳鉻（紅）鎳硅（黑）T銅－康銅－200～300350TX銅（紅）康銅（白）〔5〕熱電偶的冷端溫度校正為什么要校正？1〕查表法：例如：K型熱偶，測(cè)t,冷端溫度測(cè)得E(t,30)=21.995mV,E(30,0)=1.203mV,經(jīng)計(jì)算：E(t,0)=E(t,30)+E(30,0)=23.198m，反查分度表：t=560℃2)電橋補(bǔ)償法：利用電橋某橋臂電阻因環(huán)境溫度變化產(chǎn)生的附加電壓補(bǔ)償熱電偶冷端溫度變化引起的熱電勢(shì)的變化

(圖2－19及說明〕工作原理。。。經(jīng)計(jì)算：加保護(hù)套管：可延長使用壽命；但使慣性滯后↑〔1.5～4min).不加為毫秒級(jí)接觸式測(cè)溫優(yōu)點(diǎn)：精度高、小范圍線性度與穩(wěn)定性好測(cè)溫范圍寬〔500～2000℃；缺點(diǎn)：高于2000℃時(shí)，不能長期使用，對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的測(cè)溫，不能使用二非接觸式測(cè)溫〔輻射式測(cè)溫〕1.非接觸式測(cè)溫及其特點(diǎn)

原理：載熱體→熱能→輻射能→受體溫度↑。特點(diǎn)：無媒介，無上限，測(cè)速快，對(duì)熱場無干擾，用于運(yùn)動(dòng)物體、腐蝕性介質(zhì)的測(cè)溫；缺點(diǎn)：測(cè)量誤差大、標(biāo)定難結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格貴2.常用元件及共性高溫輻射計(jì)、低溫輻射計(jì)、光電溫度計(jì)；：熱輻射→透鏡〔反射鏡〕→熱電堆〔熱敏電阻、硅光電池〕→電信號(hào)?！?〕.高溫輻射計(jì)：光學(xué)玻璃透鏡〔光波長0.7～1.1μm〕與硅光電池(700～2000℃→20mV)組成；誤差：＜1500℃，±0.7%;＞1500℃，±1%；響應(yīng)時(shí)間＜1毫秒〔2〕.低溫輻射計(jì)：鍺透鏡與半導(dǎo)體熱敏電阻組成；接收2～15μm紅外波；范圍：0～200℃；誤差：±1%；響應(yīng)時(shí)間＜2毫秒，信號(hào)需放大?！?〕光電溫度計(jì)：光透鏡〔光波長0.6～2.7μm〕＋流化鉛光敏電阻；范圍：400～800℃；誤差：±1%；響應(yīng)時(shí)間＜1.5毫秒,信號(hào)需放大。三.測(cè)溫儀表的選用1.選用原那么1〕精度符合誤差要求；2〕操作方便、運(yùn)行可靠、經(jīng)濟(jì)合理，統(tǒng)一品種與規(guī)格3〕量程略大于實(shí)測(cè)范圍〔90％〕；4〕高溫：熱電偶；低溫：熱電阻5〕保護(hù)套管的耐壓等級(jí)＞管線或設(shè)備的耐壓等級(jí)選用原那么示意圖2.2.2.2典型模擬式溫度變送器一.DDZ-Ⅲ型溫度變送器1.DDZ-Ⅲ型溫度變送器的構(gòu)成及特點(diǎn)(圖2－21〕說明:1)輸入回路可實(shí)現(xiàn)熱電偶冷端補(bǔ)償、熱電阻三線制引入、零點(diǎn)調(diào)整與遷移、量程調(diào)整；2〕反響回路可實(shí)現(xiàn)非線性校正；2.量程單元的構(gòu)成及工作原理〔1〕直流毫伏量程單元〔圖2－22〕功能說明：限流、濾波、零遷、反響、量程調(diào)整輸入/輸出關(guān)系(推導(dǎo)過程略〕：其中參見式〔2－24〕〔2〕熱電偶量程單元〔圖2－23，見下頁〕與直流毫伏量程單元的區(qū)別：1)需進(jìn)行冷端溫度校正：2)反響線性化〔圖2－24〕分段線性化的工作原理：當(dāng)有當(dāng)有當(dāng)有；；；當(dāng)。說明：1〕第四段的斜率是在保持第三段反響強(qiáng)度不變時(shí)改變輸出電壓的降壓系數(shù)實(shí)現(xiàn)的；2〕調(diào)節(jié)分壓電阻的電阻值即可獲得需要的擊穿電壓，即獲得折線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)；3〕折線的斜率可通過改變各反響電阻的阻值實(shí)現(xiàn)；4〕改變轉(zhuǎn)折點(diǎn)和斜率可改變整個(gè)折線的形狀。(3)熱電阻量程單元〔圖2－26〕與熱電偶量程單元的區(qū)別：1〕用三線制代替了冷端溫度補(bǔ)償；2〕對(duì)鉑電阻需進(jìn)行非線性校正，而銅電阻那么無需校正？3〕采用正反響方法進(jìn)行校正。。。3.放大單元的構(gòu)成及工作原理〔圖2－27〕構(gòu)成：直－交－直變換電路；集成運(yùn)放；功放電路；輸出電路；反響電路。各部功能：。。。2.2.3智能式變送器一.特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)〔1〕通用性強(qiáng)。。?！?〕使用靈活。。?！?〕多種補(bǔ)償校正功能。。?！?〕具有控制功能。。?！?〕具有通信功能。。?！?〕具有自診斷功能1.特點(diǎn)2.結(jié)構(gòu)〔1〕硬件：微處理器、輸入/輸出電路、人/機(jī)界面〔2〕軟件：系統(tǒng)程序和用戶程序二.實(shí)例〔TT302)1.TT302概述。。。2.硬件構(gòu)成：〔圖2－28〕輸入模版、主板、顯示器〔1〕輸入模版：多路轉(zhuǎn)換器、信號(hào)調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換和隔離；功能?！?〕主板：微處理器系統(tǒng)、通信控制器、信號(hào)整形、本機(jī)調(diào)整、和電源；功能?！?〕顯示器：液晶式微功耗數(shù)字顯示四位半/五位字母3.軟件構(gòu)成：系統(tǒng)程序、功能模塊2.3壓力的檢測(cè)與變送〔意義〕2.3.1壓力的概念及其檢測(cè)一.壓力的概念：垂直作用于單位面積上的力〔1Pa=1N/mm、換算:P43，表2－4〕1.差壓(△P)；2.絕對(duì)壓力/大氣壓；3.表壓；4.負(fù)壓；壓力關(guān)系〔圖2－29〕二.彈性式測(cè)壓元件及原理1.彈簧管〔波登管〕、多圈彈管，角位移→電信號(hào)；2.波紋管、波/簧組合→提高線性度；3.膜片與膜盒(說明)2.3.2DDZ-Ⅲ型力矩平衡式差壓變送器一.原理圖〔2－33〕1.測(cè)量局部：2.杠桿系統(tǒng)的受力分析〔圖2－35〕：、結(jié)構(gòu)圖〔2－34〕3.位移檢測(cè)放大器〔位移/電流轉(zhuǎn)換器〕〔1〕檢測(cè)變壓器、振蕩電路〔圖2－36〕振蕩器工作過程〔圖2－37〕〔2〕放大器：整流濾波與功率放大〔圖2－38〕4.電磁力反響。。。圖3－28其他元件作用。。。5.整機(jī)特性〔圖2－39〕算法說明。。。2.3.3電容式差壓變送器〔特點(diǎn)、構(gòu)成〕1.檢測(cè)部件〔圖2－41〕作用：將輸入差壓線性地轉(zhuǎn)換成兩電容之差與兩電容之和的比值算法：2.轉(zhuǎn)換放大電路〔圖2－42〕(1)電容/電流轉(zhuǎn)換與差壓/電流轉(zhuǎn)換(3)放大電路與量程調(diào)整。。?！?〕振蕩器電流穩(wěn)定電路,即使為常量〔負(fù)反響。。?！?.3.4智能式差壓變送器〔1151〕1151的特點(diǎn)1〕精度高〔±5％〕、穩(wěn)定、可靠；2〕具有補(bǔ)償功能3〕具有數(shù)字、模擬輸出方式；4〕具有多種其他功能。。。2.硬件構(gòu)成及其功能1)傳感器局部：將差壓→0～2.5V;供電電壓：5V,工作電流：0.8mA.

2)A/D轉(zhuǎn)換：帶有前置放大，16位，具有自校準(zhǔn)功能。。。3〕CPU:AT89S8252與MCS51兼容;8KBFROM、2KBEPROM、256BRAM、32I/O口線、2個(gè)DPTR、三個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、一個(gè)全雙工串行口及可編程看門狗、振蕩器與時(shí)鐘電路等4〕HART通信局部：二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)與FSK信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換HART通信原理圖〔圖2－44〕HT2021:調(diào)制器、解調(diào)器、載波監(jiān)測(cè)電路和時(shí)基電路構(gòu)成；〔數(shù)字〕ITXD〔調(diào)制〕→OTXA(FSK)〔FSK〕IRXA〔解調(diào)〕→ORXD〔數(shù)字〕載波監(jiān)測(cè)：4～20mA上疊有數(shù)字信號(hào)，OCD為低電平，否那么為高電平；時(shí)基電路：產(chǎn)生時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)。5)AD421:數(shù)/模轉(zhuǎn)換芯片；電壓調(diào)整：將24V→5V.6)監(jiān)控電路：保護(hù)CPU狀態(tài)，即工作不正常時(shí)：中斷→數(shù)據(jù)保護(hù)→恢復(fù)。3.軟件構(gòu)成：監(jiān)控程序和通信程序A/D采樣、非線性補(bǔ)償、量程轉(zhuǎn)換、線性或開方輸出、阻尼及D/A輸出2.4流量的檢測(cè)與變送2.4.1流量的概念與檢測(cè)方法1.流量的根本概念：瞬時(shí)流量〔單位時(shí)間內(nèi)流過工藝管道某截面的流體數(shù)量〕與累積流量〔某段時(shí)間內(nèi)流過工藝管道某截面的流體總量〕；體積、重量與質(zhì)量流量?！?〕體積流量：(2)重量流量：(N/h)(N)(3)質(zhì)量流量：三種流量之關(guān)系：(4)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)〔20℃、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓〕下的體積流量：2.流量的檢測(cè)方法〔1〕體積流量檢測(cè)方法：容積法〔單位時(shí)間內(nèi)排出流體的固定體積數(shù)〕和速度法〔管道內(nèi)的平均流速乘以管道面積〕；〔2〕質(zhì)量流量檢測(cè)法：間接法〔體積流量乘以密度〕和直接法〔儀表直接測(cè)得〕?！菜矔r(shí)〕〔累積〕〔瞬時(shí)〕〔累積〕〔瞬時(shí)〕〔累積〕2.4.2典型流量檢測(cè)儀表1.容積式流量計(jì)：標(biāo)準(zhǔn)“計(jì)量空間〞、進(jìn)出口壓差橢圓齒輪流量計(jì)(圖2－46〕：2.速度式流量計(jì)〔1〕節(jié)流式〔差壓式〕流量計(jì)：孔板、擋板、文丘里管→孔板伯努利方程：流體連續(xù)性方程：推得式中μ為收縮系數(shù)進(jìn)而推得:分別為流量系數(shù)和膨脹系數(shù)。簡化后得：〔2〕渦街流量計(jì)〔圖2－48〕周期穩(wěn)定，有當(dāng)進(jìn)而有對(duì)圓柱、三角柱、方柱：靈巧型渦街流量變送器〔圖2－49〕3.直接式質(zhì)量流量計(jì)〔科氏流量計(jì)〕〔圖2－50〕實(shí)驗(yàn)圖示說明：a)水靜止、管擺動(dòng)；b)、c)水流動(dòng)、管擺動(dòng)，出水側(cè)的擺動(dòng)先于入水側(cè)；出水側(cè)擺動(dòng)的相位超前入水側(cè)；相位差→質(zhì)量流量雙彎管型〔圖2－51〕：水按箭頭流入、流出；A、B、C三處各按一組壓電換能器：A處加交變電壓，B、C檢測(cè)振動(dòng)幅度→相位差→4～20mA→質(zhì)量流量2.5物位的檢測(cè)與變送〔液位、料位、界位〕2.5.1物位檢測(cè)的主要方法靜壓式測(cè)量法壓力式：敞口容器；差壓式：閉口容器電氣式測(cè)量法物位變化→電氣參數(shù)：電阻、電容、磁場等變化→與電容式差壓變送器配合→標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。3.聲學(xué)式測(cè)量法；4.射線式測(cè)量法。2.5.2典型物位檢測(cè)儀表1.差壓式液位計(jì)：取壓口與底部同一水平線〔圖2－52〕；取壓口低于容器底部〔圖2－53〕正遷移〔負(fù)遷移〕2.電容式液位計(jì)原理：介電常數(shù)不同→電容變化→物位圖5－56的說明：AB為可調(diào)橋臂，DA為測(cè)量橋臂；開關(guān)S檢查工作狀況；3.超聲波液位計(jì)換能器原理〔壓電效應(yīng)〕：交變電場作用下，壓電晶體將電能轉(zhuǎn)換成振動(dòng)稱逆壓電效應(yīng)；將振動(dòng)聲波轉(zhuǎn)換成交變電場稱正壓電效應(yīng)；→發(fā)射器和接收器電子裝置：產(chǎn)生交變電信號(hào)、處理電信號(hào)缺點(diǎn)及補(bǔ)償4.輻射式物位計(jì)原理：射線強(qiáng)度隨介質(zhì)厚度的增加而衰減2.6成分的檢測(cè)與變送2.6.1概述意義：了解原料、產(chǎn)品成分及性質(zhì)；直接質(zhì)量控制對(duì)提高質(zhì)量、降低能耗、防止污染的需要；對(duì)易燃、易爆、有毒、腐蝕性氣體的檢測(cè)以確保平安尤為重要。檢測(cè)方法儀表名稱熱學(xué)方法熱導(dǎo)式分析儀，熱化學(xué)式分析儀，差熱式分析儀等磁力方法熱磁式分析儀，熱力機(jī)械式分析儀等光學(xué)方法光電比色分析儀，紅外吸收分析儀，紫外吸收分析儀，光干涉分析儀，光散射式分析儀，分光光度分析儀，激光分析儀等射線方法X射線分析儀，電子光學(xué)式分析儀，核輻射式分析儀，微波式分析儀等電化學(xué)方法電導(dǎo)式分析儀，電量式分析儀，電位式分析儀，電解式分析儀，氧化鋯氧量分析儀，溶解氧檢測(cè)儀等色譜分離方法氣相色譜儀，液相色譜儀等質(zhì)譜分析方法靜態(tài)質(zhì)譜儀，動(dòng)態(tài)質(zhì)譜儀等波譜分析方法核子共振波譜儀、電子順磁波譜儀、λ共振波譜儀等其它方法晶體振蕩分析儀，氣敏式分析儀，化學(xué)變色分析儀等檢測(cè)方法及儀表〔表2－5〕2.6.2紅外式氣體成分檢測(cè)1.紅外式檢測(cè)原理根據(jù)氣體對(duì)紅外線的強(qiáng)吸收特性，利用傳感元件測(cè)量紅外輻射能以測(cè)量氣體成分Bell定律：近似式：紅外式檢測(cè)滿足的條件：1〕存在吸收峰；2〕與其他氣體無化學(xué)反響；3〕去除干擾氣體；4〕較大時(shí)，應(yīng)較小紅外式氣體檢測(cè)儀的構(gòu)成